本技術(shù)涉及磨削設(shè)備，具體地說是一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置及磨床。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件，剎車片與剎車盤組成一對(duì)摩擦副，通過剎車片對(duì)偶件制動(dòng)達(dá)到制動(dòng)功能。

2、碳陶復(fù)合剎車材料是?20?世紀(jì)?90?年代發(fā)展起來的一種以高強(qiáng)度碳纖維為增強(qiáng)體，以熱解碳、碳化硅（sic）等為基體的多相復(fù)合剎車材料，是在碳/碳復(fù)合剎車材料的基礎(chǔ)上引入具有“1、碳陶瓷剎車盤在摩擦的時(shí)候產(chǎn)生的損耗很小，這是區(qū)別與金屬剎車盤的最大的優(yōu)勢(shì)。剎車盤在摩擦的時(shí)候，金屬材質(zhì)的剎車盤多多少少會(huì)有噪音，而碳陶瓷剎車盤通常不會(huì)有異響，2、關(guān)于使用壽命，碳陶瓷剎車盤的使用壽命比普通剎車盤的使用壽命長(zhǎng)很多，3、碳陶瓷剎車盤有很好的物理性能，而且碳陶瓷剎車盤的機(jī)械強(qiáng)度很高，可以承受很大的剪切力和壓力，散熱也很快，4、碳陶瓷剎車盤的制動(dòng)性能也很不錯(cuò)，耐高溫。如果想要制動(dòng)性能更好，就選擇更高的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳒囟鹊纳叨档?；而普通的金屬剎車盤摩擦產(chǎn)生熱量后，摩擦系數(shù)會(huì)隨著溫度的變化而變化。在走陡坡或者需要頻繁剎車的時(shí)候這個(gè)優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來了，普通的剎車盤容易發(fā)軟和發(fā)熱，碳陶瓷剎車盤的制動(dòng)性能更穩(wěn)定?！眱?yōu)異抗氧化性能的碳化硅（sic）陶瓷硬質(zhì)材料作為基體的一種剎車材料，其具有既保持了碳/碳復(fù)合剎車材料密度低、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，又克服了碳/碳剎車材料靜摩擦系數(shù)低、濕態(tài)衰減大、摩擦壽命不足及環(huán)境適應(yīng)性差等缺點(diǎn)，成為新一代剎車材料，在汽車和高速列車等現(xiàn)代交通工具的剎車制動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

3、而超高的車速，加上電車本身較大的質(zhì)量，普通的制動(dòng)系統(tǒng)在極限狀態(tài)下確實(shí)難堪重任，所以將來很多汽車廠家準(zhǔn)備給電動(dòng)汽車換上碳陶瓷剎車盤，并且四個(gè)輪子均采用碳陶盤，以實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)的制動(dòng)效果。

4、但目前，由于碳陶瓷剎車盤的硬度非常高，且在利用雙端面磨床磨削端面時(shí)，由于碳陶瓷剎車盤整個(gè)在雙端面磨削過程中會(huì)產(chǎn)生非常高的溫度，而碳陶瓷剎車盤的優(yōu)點(diǎn)則是，溫度越高，其摩擦系數(shù)越高，因此，加工難度非常大，現(xiàn)有的雙端面磨床在磨削碳陶瓷剎車盤時(shí)，每個(gè)部件的加工工時(shí)一般在3個(gè)多小時(shí)，一個(gè)工人一個(gè)班只能加工2件工件，由此造成碳陶瓷剎車盤總體的高昂價(jià)格。請(qǐng)看網(wǎng)上公開了2021?年?11?月，特斯拉宣布將在?2022年中期，為旗下最快量產(chǎn)車?model?s?plaid?車型提供碳陶瓷剎車套件，該套裝的成本已達(dá)2?萬美元，約合人民幣?12.78?萬元。由此可見，雖然碳陶瓷剎車盤未來市場(chǎng)前景一片廣闊，但由于加工成本特別高，進(jìn)而造成很多汽車廠商無法接受。

5、由此可見，對(duì)于碳陶瓷剎車盤加工時(shí)間長(zhǎng)、磨削難度大，總體成本高，國(guó)內(nèi)外業(yè)界都在研究這一難題，到目前為止，還沒有解決該問題的方法和設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性不足，提供了一種具有結(jié)構(gòu)新穎、加工速度快、加工效率高、加工成本低、加工質(zhì)量高的無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置及磨床。

2、本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)手段是：

3、一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置，其特征在于設(shè)有撥輪（3-3）、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2）和支軸（3-5），所述支軸經(jīng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2）驅(qū)動(dòng)，所述支軸上設(shè)有撥輪，所述撥輪（3-3）外圓部間隔設(shè)有與工件相配合且限制工件周向旋轉(zhuǎn)的限制部，以限制工件（6）相對(duì)于撥輪（3-3）周向旋轉(zhuǎn)，且軸向無固定夾緊，所述撥輪（3-3）的厚度小于工件厚度，以利于方便對(duì)硬度高的諸如碳陶瓷剎車盤類工件（6）進(jìn)行雙端面加工，避免雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）觸碰到撥輪（3-3），硬度高的碳陶瓷剎車盤類工件的兩端面在進(jìn)入雙端面磨削裝置中磨削時(shí)，能夠使得（6）的兩個(gè)磨削端面隨著雙端面磨削裝置的雙端面的平行度、厚度和平面度軸向移動(dòng)浮動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了硬度高的工件在磨削過程中兩端面的厚度、平行度、平面度和粗糙度的加工要求。

4、本實(shí)用新型所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2）可以由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（3-2-1）、傳動(dòng)裝置（3-2-2）組成，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（3-2-1）固定在座板（3-1）上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（3-2-1）的輸出軸經(jīng)傳動(dòng)裝置（3-2-2）與支軸（3-5）相連接。

5、本實(shí)用新型所述傳動(dòng)裝置（3-2-2）可以是由齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪組成的傳動(dòng)箱（3-4），所述驅(qū)動(dòng)齒輪固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與齒輪相嚙合來傳動(dòng)動(dòng)力，所述齒輪固定在支軸上，所述支軸與傳動(dòng)箱可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

6、本實(shí)用新型也可在所述驅(qū)動(dòng)齒輪和齒輪間嚙合有中間齒輪，所述中間齒輪經(jīng)中間軸與傳動(dòng)箱（3-4）可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

7、本實(shí)用新型所述傳動(dòng)箱（3-4）前端自支軸（3-5）軸心向前（指的是向雙端面磨削裝置方向）的伸出長(zhǎng)度小于撥輪（3-3）的半徑，以避免砂輪磨削到傳動(dòng)箱。

8、本實(shí)用新型所述限制部是由所述撥輪（3-3）外周間隔設(shè)有與工件（6）內(nèi)孔相配合且限制工件（6）周向旋轉(zhuǎn)的凸起和/或凹槽首尾連接而成，通過凸起和/或凹槽與剎車盤內(nèi)圈設(shè)有的凹槽和/或凸起相配合插接；也可以是在所述撥輪外部表面圓周間隔設(shè)有剎車盤定位插銷，所述剎車盤定位插銷用于帶動(dòng)剎車盤旋轉(zhuǎn)。

9、本實(shí)用新型還可通過如下措施得到：

10、如附圖2所示，一種無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置，其特征在于設(shè)有撥輪（3-3）、工件安裝齒輪（3-6）、齒輪箱（3-7）、驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2），所述撥輪（3-3）的內(nèi)圈圓周設(shè)有與工件（6）外圈相配合且限制工件周向旋轉(zhuǎn)的限制部，以限制工件相對(duì)于撥輪（3-3）周向旋轉(zhuǎn)，所述撥輪（3-3）外周與工件安裝齒輪（3-6）內(nèi)圈固定連接，所述工件安裝齒輪（3-6）外周與齒輪箱（3-7）上設(shè)有的圓形光孔（3-14）相配合軸向定位且周向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以利于通過圓形光孔（3-14）對(duì)工件安裝齒輪（3-6）進(jìn)行定心，所述工件安裝齒輪（3-6）一側(cè)與驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）相嚙合，所述驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）經(jīng)齒輪軸與齒輪箱（3-7）可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）經(jīng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2）驅(qū)動(dòng)，所述工件安裝齒輪（3-6）兩端與齒輪箱的左右封板之間有間隙，以防止工件安裝齒輪（3-6）與齒輪箱(3-7)脫離，所述齒輪箱（3-7）的厚度小于工件的厚度，以利于方便對(duì)硬度高的諸如碳陶瓷剎車盤類超薄工件進(jìn)行雙端面加工，避免雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）觸碰到撥輪（3-3）、齒輪箱（3-7），硬度高的碳陶瓷剎車盤類工件（6）的兩端面在進(jìn)入雙端面磨削裝置中磨削時(shí)，能夠使得工件（6）的兩個(gè)磨削端面隨著雙端面磨削裝置的雙端面的平行度、厚度和平面度軸向配合浮動(dòng)移動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了硬度高的工件（6）在磨削過程中兩端面的厚度、平行度、平面度和粗糙度的加工要求，同時(shí)，由于在磨削過程中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（3-2）驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）帶動(dòng)工件安裝齒輪（3-6）旋轉(zhuǎn)，工件安裝齒輪（3-6）帶動(dòng)撥輪上的工件旋轉(zhuǎn)，顯著增大工件的磨削速度。

11、本實(shí)用新型所述齒輪箱（3-7）上設(shè)有支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3-10），所述支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3-10）安裝在齒輪箱（3-7）上，所述支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3-10）與工件安裝齒輪（3-6）連接，支撐工件安裝齒輪（3-6）穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。

12、本實(shí)用新型所述支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（3-10）包括支撐齒輪（3-11）、支撐齒輪軸（3-12），所述工件安裝齒輪（3-6）外周設(shè)有支撐齒輪（3-11），所述支撐齒輪（3-11）與工件安裝齒輪（3-6）相嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)，所述支撐齒輪（3-11）設(shè)置在齒輪箱（3-7）的支撐孔（3-13）內(nèi)，所述支撐孔（3-13）與工件安裝齒輪（3-6）所在的圓形光孔（3-14）相連通，所述支撐齒輪（3-11）經(jīng)軸承與支撐齒輪軸（3-12）固定連接，所述支撐齒輪軸（3-12）兩端與齒輪箱（3-7）固定連接，或者所述支撐齒輪（3-11）固定在支撐齒輪軸（3-12）上，所述支撐齒輪軸（3-12）兩端經(jīng)軸承與齒輪箱（3-7）固定連接，以利于通過支撐齒輪支撐并導(dǎo)向工件安裝齒輪旋轉(zhuǎn)，確保工件安裝齒輪軸心位置不偏移，工件安裝齒輪旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，順暢。

13、本實(shí)用新型所述支撐齒輪（3-11）設(shè)置在工件安裝齒輪（3-6）的下端，以通過支撐齒輪支撐工件安裝齒輪，防止工件安裝齒輪下移。

14、本實(shí)用新型所述支撐齒輪（3-11）圓周分布在工件安裝齒輪（3-6）外周，以通過多個(gè)支撐齒輪更好的導(dǎo)向支撐工件安裝齒輪。

15、本實(shí)用新型可在所述工件安裝齒輪（3-6）和驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）之間設(shè)有中間齒輪（3-9），所述中間齒輪（3-9）分別與工件安裝齒輪（3-6）和驅(qū)動(dòng)齒輪（3-8）相嚙合，所述中間齒輪（3-9）外周與齒輪箱（3-7）上的第二個(gè)圓形光孔周向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，以利于通過驅(qū)動(dòng)齒輪經(jīng)中間齒輪（3-9）帶動(dòng)工件安裝齒輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得工件安裝齒輪帶動(dòng)撥輪內(nèi)的工件旋轉(zhuǎn)，通過設(shè)置中間齒輪，進(jìn)一步延長(zhǎng)了工件的磨削深度，所述中間齒輪（3-9）兩端與齒輪箱兩側(cè)的左右封板之間有間隙，以防止中間齒輪（3-9）與齒輪箱(3-7)上的第二個(gè)圓形光孔脫離。

16、本實(shí)用新型所述工件安裝齒輪（3-6）和/或中間齒輪（3-9）的材質(zhì)可以采用耐磨度高的工程塑料制成，以達(dá)到耐磨性能高、重量輕、使用壽命長(zhǎng)的作用。

17、本實(shí)用新型所述中間齒輪（3-9）為空心齒輪，以使得重量進(jìn)一步減輕，方便快速傳遞動(dòng)力。

18、本實(shí)用新型所述限制部可以是在所述撥輪（3-3）內(nèi)圈圓周間隔設(shè)有與工件（6）外圈相配合且限制工件（6）周向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)凸起和/或內(nèi)凹槽，通過內(nèi)凸起和/或內(nèi)凹槽與剎車盤外圈設(shè)有的凹槽和/或凸起相配合插接；也可以是在所述撥輪內(nèi)圈表面圓周間隔設(shè)有剎車盤定位插銷，所述剎車盤定位插銷用于帶動(dòng)剎車盤旋轉(zhuǎn)。

19、一種磨床，包括床身（1）、雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）和控制系統(tǒng)，所述雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）經(jīng)控制系統(tǒng)控制，其特征在于還設(shè)有如上所述無固定夾緊的盤類工件定位支撐裝置（3）和直線導(dǎo)軌往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置（4），所述盤類工件定位裝置（3）和雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）其中之一與固定在床身（1）上的直線導(dǎo)軌往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置（4）固定連接，其中另一與床身（1）固定連接，通過直線導(dǎo)軌往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置（4）帶動(dòng)所述盤類工件定位裝置（3）和雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來達(dá)到實(shí)現(xiàn)盤類工件定位裝置（3）上的工件做直線往復(fù)磨削的作用。

20、本實(shí)用新型可在雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）的進(jìn)料端一側(cè)面上設(shè)有滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5，當(dāng)所述盤類工件定位裝置（3）帶動(dòng)工件進(jìn)入雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）中磨削時(shí)，滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5與工件間隙配合，以利于通過滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5對(duì)工件進(jìn)入雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）的磨削區(qū)磨削時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向，同時(shí)，在工件逐漸進(jìn)入磨削區(qū)時(shí)，通過雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）自動(dòng)調(diào)整工件的軸向位置時(shí)，使得工件在懸浮狀態(tài)下自動(dòng)隨著雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）的左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）的磨削面調(diào)整工件加工面與磨削面的平行度和平面度，同時(shí)，還通過滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5對(duì)工件的軸向移動(dòng)距離進(jìn)行限制，防止工件在磨削過程中脫離支軸（3-5），達(dá)到了無固定夾持時(shí)的安全磨削。

21、本實(shí)用新型所述滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5是由滾動(dòng)固定架（5-1）、輥軸（5-2）、導(dǎo)輥（5-3）組成，所述滾動(dòng)固定架（5-1）固定在進(jìn)料端側(cè)面，所述滾動(dòng)固定架（5-1）的自由端可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有輥軸（5-2），所述輥軸（5-2）上固定有導(dǎo)輥（5-3），導(dǎo)輥（5-3）的側(cè)面切線與左砂輪（2-1）或右砂輪（2-2）的磨削面在同一平面上，在工件進(jìn)入磨削區(qū)時(shí)，通過導(dǎo)輥（5-3）對(duì)工件的軸向位移進(jìn)行限位，避免工件未進(jìn)入磨削區(qū)的部分向一側(cè)移動(dòng)而脫離支軸（3-5），同時(shí)還能隨著工件的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)地對(duì)工件進(jìn)行導(dǎo)向，以保證工件的軸向懸浮磨削。

22、本實(shí)用新型所述滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)滾動(dòng)導(dǎo)入裝置5沿著進(jìn)料端側(cè)面垂直排列、且分別相對(duì)于支軸（3-5）上下鏡像設(shè)置，以保證工件在進(jìn)入磨削空間時(shí)的平穩(wěn)移動(dòng)。

23、本實(shí)用新型所述直線導(dǎo)軌往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置（4）是由線性導(dǎo)軌（4-1）、往復(fù)滑板（4-2）、直線伺服電機(jī)、絲杠和絲母組成，兩個(gè)相平行的線性導(dǎo)軌（4-1）下端固定在床身（1）上，線性導(dǎo)軌（4-1）間設(shè)有絲杠，所述絲杠經(jīng)軸承與固定在床身（1）上的軸承座相連接，所述絲杠一端與直線伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述絲杠上螺紋連接有絲母，所述絲母上端與往復(fù)滑板（4-2）固定連接，所述往復(fù)滑板（4-2）與線性導(dǎo)軌（4-1）滑動(dòng)連接，所述直線伺服電機(jī)經(jīng)輸出軸與支軸（3-5）相連接，所述直線伺服電機(jī)經(jīng)控制系統(tǒng)控制，所述盤類工件定位裝置（3）下端與往復(fù)滑板（4-2）固定連接，或者所述雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）下端與往復(fù)滑板（4-2）固定連接。

24、本實(shí)用新型所述雙端面磨削機(jī)構(gòu)（2）是由左砂輪（2-1）、右砂輪（2-2）、左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）、右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）、左移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-5）和右移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-6），所述左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）鏡像設(shè)置，所述左砂輪（2-1）經(jīng)左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）驅(qū)動(dòng)，所述左砂輪（2-1）的橫向移動(dòng)經(jīng)安裝在左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）下端的左移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-5）驅(qū)動(dòng)，所述右砂輪（2-2）經(jīng)右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）驅(qū)動(dòng)，所述右砂輪（2-2）的橫向移動(dòng)經(jīng)安裝在右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）下端的右移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-6）驅(qū)動(dòng)，所述左移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-5）和右移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-6）安裝在床身（1）上或者安裝在往復(fù)滑板（4-2）上，所述左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）、右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）、左移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-5）和右移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（2-6）分別經(jīng)控制系統(tǒng)控制。

25、本實(shí)用新型所述左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）、右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）分別是由砂輪旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)支軸支撐套、旋轉(zhuǎn)支軸組成，所述左砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-3）中的旋轉(zhuǎn)支軸經(jīng)支撐軸承穿過旋轉(zhuǎn)支軸支撐套一端與左砂輪（2-1）固定連接，另一端與砂輪旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的輸出軸固定連接，所述右砂輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置（2-4）中的旋轉(zhuǎn)支軸經(jīng)支撐軸承穿過旋轉(zhuǎn)支軸支撐套一端與右砂輪（2-2）固定連接，另一端與砂輪旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的輸出軸固定連接。

26、本實(shí)用新型所述左砂輪（2-1）和右砂輪（2-2）端面呈階梯狀，且分別為內(nèi)圈（7）厚度大于外圈（8）厚度的階梯狀砂輪，以利于對(duì)臺(tái)階狀盤類工件進(jìn)行加工，達(dá)到快速磨削的作用。

27、本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎、加工速度快、加工效率高、加工成本低、加工質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。